Тема № 1. Ядерное, химическое, биологическое, зажигательное и другие виды оружия. Лекция № 1. Общие сведения о ядерном оружии
план-конспект урока по обж (10 класс)

ДИСЦИПЛИНА:

(полное наименование дисциплины)

УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ

1. Ознакомить обучающихся с целью, задачами, структурой и назначением курса изучения дисциплины РХБ защита, её ролью и местом в системе учебных дисциплин

2. Дать обучающимся систематизированные основы научных знаний о ядерном оружии, его устройстве, об основных видах ядерных взрывов и их поражающих факторах.

3. Формировать и развивать у обучающихся государственно-патриотическое сознание, верность конституционному долгу, гордость за принадлежность к Вооруженным Силам и их офицерскому корпусу, а также интерес к дисциплине РХБ защита.

ПЛАН ЛЕКЦИИ

Учебно-материальное обеспечение:

Литература:

1. Учебник сержанта войск радиационной, химической и биологической защиты, МО РФ. – М.: Воениздат, 2014. – 568 с. (с. 6-13).

ТЕКСТ ЛЕКЦИИ

Введение

Дисциплина «Радиационная, химическая и биологическая защита» является одной из основных тактико-специальных дисциплин и изучает вопросы организации боевой деятельности воинских частей в условиях применения противником ОМП.

Последние два десятилетия двадцатого века характеризуются осознанием мировым сообществом опасности глобальной ядерной катастрофы, началом активного сокращения и уничтожения оружия массового поражения.

Но, несмотря на все позитивные процессы, опасность войны с применением ядерного оружия сохраняется, так как в арсеналах многих государств остается весьма достаточное количество данных средств, чтобы десятки раз уничтожить все живое на нашей планете.

Ядерное оружие является самым мощным средством массового поражения. Две американские ядерные бомбы, сброшенные 6 и 9 августа 1945 г. на японские города Хиросима и Нагасаки, оказались катастрофическими для этих крупных населенных пунктов. Таких масштабов разрушений, в результате использования всего двух бомб, история войн еще не знала.

Общее число жертв к 1950 г., в результате атомных бомбардировок, достигло в Хиросиме около 200 тыс., в Нагасаки – свыше 100 тыс. человек.

Мощность заряда «Малыша» содержал 60 кг высокообогащённого урана, имея тротиловый эквивалент до 15 кт.

Те масштабы разрушений, которые потрясли мировую общественность в 1945 году, могут показаться ничтожными по сравнению с разрушительными возможностями наиболее мощных образцов современных ядерных средств.

В результате ядерного взрыва формируются поражающие факторы, воздействующие на личный состав, вооружение, военную специальную технику и другие объекты, создаются зоны разрушений и заражений на значительных площадях.

Трагедия двух японских городов воспринимается ныне, как практическое доказательство не только разрушительной силы ядерного оружия, но и того, что в мире существуют силы способные пойти на использование ядерного оружия.

Оказавшись перед лицом реальной угрозы ядерного нападения, наша страна была вынуждена принять решительные меры по оснащению ядерным оружием своих Вооруженных Сил. В 1949 году у нас была испытана первая ядерная бомба, положившая конец ядерной монополии США.

За прошедшее с тех пор время, ядерное оружие вошло в арсеналы ещё ряда государств (Англии, Франции, Китая, Индии, Пакистана, Северной Кореи, Израиля) и подверглось значительному техническому совершенствованию.

В феврале 2018 г., Пентагон опубликовал обновление «Обзора ядерного потенциала США», это документ, который называют ядерной доктриной страны. Данная доктрина определяет основные принципы функционирования ядерных сил государства, приоритеты их развития и применения.

В документе подчёркивается, что США прежде не сталкивались с такими ядерными угрозами, как сейчас. Они называют Россию и Китай своими основными противниками, которые якобы нарушают соглашения об ограничении и сокращении вооружений. И для того чтобы противостоять этому, Пентагон будет модернизировать и усиливать американское ядерное вооружение.

Для противодействия России американцы предлагают развивать ядерное оружие уменьшенной мощности, поскольку именно такое оружие Москва якобы может использовать против союзников США в Европе.

Чтобы иметь возможность ответить русским, не прибегая к использованию стратегических ядерных сил, Вашингтон должен увеличить свой арсенал подобного оружия. Поэтому США разместили около 180 тактических ядерных боезарядов в пяти странах Европы: Бельгии, Германии, Нидерландах, Италии и Турции.

Также в документе указывается, что Вашингтон может применить ядерное оружие в ответ на «значимую неядерную стратегическую атаку», в том числе, если она коснётся инфраструктуры, населения или командных пунктов Соединённых Штатов и их союзников.

На 1 сентября 2017 года Пентагон располагал 660 оперативно развёрнутых стратегических носителей ядерного вооружения и 1393 боеголовки на них.

За последние два десятилетия США в одностороннем порядке вышли из ряда договоров, которые запрещали или ограничивали создание, испытание и развертывание средств ядерного вооружения.

Так в июне 2002 года США вышли из Договора об ограничении систем противоракетной обороны ПРО), подписанный еще в 1972 году.

В августе 2019 году вышли из Договора, который ограничивал развертывание ракет средней и меньшей дальности, подписанный в 1987 году.

В ноябре 2020 года США заявили, что перестанут участвовать в Договоре по открытому небу.

5 февраля 2021 года заканчивалось действие договора СНВ-3 (о мерах по дальнейшему сокращению и ограничению стратегического наступательного вооружения). Администрация бывшего президента Трампа не хотела его продлять, выставляя России ряд дополнительных требований. Но новая администрация президента Байдена согласилась на прежних условиях продлить данный договор еще на 5 лет.

Эксперты считают, что ядерная доктрина США, заставит и другие ядерные державы форсировать модернизацию своих стратегических вооружений и может подстегнуть новую гонку вооружений.

В ходе лекции будут рассмотрены понятие ядерного оружия, средства его доставки, виды ядерных, а также поражающие факторы ядерных взрывов и их воздействие на личный состав, вооружение, военную технику и другие объекты, способы защиты от них, особенности поражающего действия нейтронных боеприпасов.

Историческая справка

Первый в истории человечества ядерный взрыв был осуществлен США 16 июля 1945 г на полигоне в пустыне Аламогордо (штат Нью-Мексико). Научное руководство, которым осуществлял профессор Калифорнийского университета физик Роберт Оппенгеймер, названный впоследствии «отцом» тактического ЯО.

В июле 1945 года США было испытано, а в августе впервые применено в военных целях ЯО против Японии, когда уже практически закончилась вторая мировая война. В результате бомбардировки городов Хиросимы (6 августа) и Нагасаки (9 августа) число мгновенно погибших составило около 120 тыс. человек.

29 августа 1949 года на полигоне под Семипалатинском был осуществлен первый взрыв советской атомной бомбы, возвестивший об утрате США монополии на атомное оружие. Главой атомного проекта стал советский физик Игорь Васильевич Курчатов.

Убедившись, что СССР ликвидировал американскую атомную монополию, администрация Трумена приступила к созданию еще более мощного оружия (супербомбы), которое должно было обеспечить подавляющее военное превосходство США.

1 ноября 1952 года на острове Элугелаб (Маршалловы острова) США провели первое испытание термоядерного (водородного) устройства «Майк» мощностью 3 мегатонны. В этом устройстве общим весом более 65 т, мало похожем на боеприпас, в качестве ядерного топлива использовался жидкий водород, сконденсированный путем сильного охлаждения.

В ответ на развертывание в США работ по созданию водородной бомбы Советский Союз был вынужден принять реальные меры для ликвидации одностороннего преимущества Соединенных Штатов в стратегическом оружии. В 1953 году (12 августа) в СССР был осуществлен взрыв, термоядерной, так называемой «сухой бомбы» с ядерным зарядом мощностью около 465 тыс. т. в тротиловом эквиваленте. В марте 1954 года США провели испытания такого же реального боеприпаса мощностью около 15 Мт.

Самые большие надежды возлагались на создание особо мощных боеприпасов, по мнению специалистов, имеющих более низкую относительную стоимость. Уже к концу 50-х годов на основе термоядерного синтеза были созданы заряды мощностью несколько десятков миллионов тонн тротила.

Таким образом, за сравнительно короткий исторический срок сформировалась достаточно сложная и разветвленная система ЯО, которая в настоящее время рассматривается одним из важнейших факторов, определяющих военно-политическую обстановку в мире.

Учебные вопросы

1 Введение в дисциплину

Дисциплина «Радиационная, химическая и биологическая защита» имеет целью дать Вам знания и практические навыки необходимые для выполнения служебных обязанностей в условиях применения ОМП, как в мирное время, так и в боевой обстановке, а также при разрушениях (авариях) на радиационно и химически опасных объектах.

На изучение дисциплины отводится 72 часа учебного времени и 36 часов самостоятельной работы.

Основные формы занятия: лекции, практические, групповые и тактико-специальные занятия, семинары, контрольная работа, зачет с оценкой.

На лекциях вам будут излагаться основы научных знаний по изучаемым темам, раскрываться наиболее сложные вопросы программной тематики. Изложенные на лекциях теоретические положения будут закрепляться на практических и групповых занятиях.

На практических и групповых занятиях вам будут прививаться навыки в пользовании средствами индивидуальной и коллективной защиты, приборами радиационной и химической разведки, радиационного контроля, комплектами, предназначенными для специальной обработки войск и санитарной обработки личного состава, а также навыки в решении задач по оценке радиационной и химической обстановки в условиях применения оружия массового поражения, в результате аварий (разрушений) на АЭС и химически опасных объектах.

В часы самостоятельной работы вы должны проработать материал предыдущего занятия или подготовиться к практическому занятию, групповому занятию, согласно заданию преподавателя.

Результатом освоения дисциплины (компетенции) является способность организовывать и осуществлять радиационную, химическую и биологическую защиту подразделения в различных условиях.

На самостоятельной работе, для подготовки к занятиям, Вы будете использовать рекомендованную литературу – это учебники и учебные пособия, написанные коллективом кафедры по разным темам дисциплины.

Каждому из Вас необходимо завести рабочую тетрадь и старательно конспектировать изучаемый материал. Это окажет Вам большую помощь при подготовке к зачету. Наличие конспекта при сдаче зачета – обязательное условие.

Итак, на сегодняшней лекции, мы с Вами приступаем к изучению основ ядерного оружия, одного из видов ОМП.

2 Ядерное оружие

Физико-технические основы устройства ядерного оружия

Ядерное оружие (ЯО) – это оружие массового поражения взрывного действия, основанное на использовании внутриядерной энергии, выделяющейся при цепных реакциях деления тяжелых ядер некоторых изотопов урана и плутония или при термоядерных реакциях синтеза легких ядер изотопов водорода в более тяжелые.

И так, в определении ядерного оружия сказано, что данное оружие основано на использовании внутриядерной энергии, выделяющейся при:

цепных реакциях деления тяжелых ядер некоторых изотопов урана и плутония;

при термоядерных реакциях синтеза (слияния) легких ядер изотопов водорода в более тяжелые.

Рассмотрим эти способы.

Первый способ – цепной реакцией деления ядер называется реакция, которая, начавшись делением одного или нескольких тяжелых ядер, продолжается в веществе без внешнего воздействия.

Нейтрон, ударяя по ядру урана, раскалывает его на две части. Получается два нейтрона. Затем два нейтрона, ударяя по двум ядрам, раскалывают еще на 4 части и т. д. (это геометрическая прогрессия).

К делящимся ЯВВ относятся: уран-235, плутоний-239, уран-233, уран-238.

Реакция деления ядра урана идет с выделением энергии в окружающую среду. При полном делении всех ядер, имеющихся в 1 грамме урана, выделилось бы столько же энергии, сколько выделяется при сгорании 2,5 тонн нефти.

Второй способ – слияние (синтез) легких ядер элементов с получением ядер атомов более тяжелых элементов.

Для осуществления синтеза атомных ядер необходимо преодолеть кулоновские силы отталкивания, действующие между одинаково заряженными частицами, сблизить ядра на такие расстояния, на которых начинают действовать ядерные силы притяжения.

Вероятность протекания реакций синтеза и их скорость значительно возрастают при повышении температуры реагирующей смеси.

Реакции синтеза легких ядер, протекающие при температурах порядка десятков миллионов градусов, ускоряющиеся за счет значительного выделения энергии в веществе, называются взрывными термоядерными реакциями.

К термоядерным взрывчатым веществам относят дейтерий, тритий и литий-6.

Дейтерий или тяжелый водород, (D) представляет собой стабильный изотоп водорода, встречающийся как примесь к обычному водороду.

Тритий или сверхтяжелый водород, (Т) получают в ядерных реакторах путем облучения изотопов лития-6 нейтронами или циклотронами, при облучении ядер бериллия ядрами дейтерия.

Литий-6 представляет собой металл серебристо-белого цвета с плотностью 0,53 гсм-3.

Приведенные типы реакций возможны только в определенных веществах, которые принято называть ядерными взрывчатыми веществами (ЯВВ).

Ядерный заряд – это устройство, в котором непосредственно реализуются взрывные процессы освобождения внутриядерной энергии.

Ядерный заряд содержит совокупность компонентов, включающих ядерное взрывчатое вещество, заряд обычного взрывчатого вещества и средства его инициирования, а также устройства, обеспечивающие условия осуществления ядерной реакции.

Количество энергии, выделяющейся при взрыве ядерного заряда, называют мощностью (калибром) ЯЗ, которую принято характеризовать тротиловым эквивалентом (q – массой такого заряда тротила, при взрыве которого выделяется такая же энергия, как и при взрыве данного ядерного заряда).

Тротиловый эквивалент измеряется в тоннах (килотоннах, мегатоннах).

В зависимости от мощности ядерные заряды (и соответственно боеприпасы) подразделяются на пять диапазонов:

сверхмалой мощности   до 1 кт;

малой                               от 1 кт до 10 кт;

средней                            от10 кт до 100 кт;

крупной                           от100 кт до 1000 кт;

сверхкрупной                 более 1000 кт (1Мт).

В зависимости от способа выделения ядерной энергии и особенностей конструкции, ЯЗ классифицируют:

Атомный заряд (АЗ) – это заряд, в котором основная доля энергии выделяется в результате протекания цепного процесса деления ЯВВ.

По способу перевода ЯВВ в надкритическое состояние атомные заряды подразделяют на две группы:

заряды пушечного типа;

заряды имплозивного типа.

В зарядах пушечного типа надкритическое состояние обеспечивается быстрым соединением разделённого на части ЯВВ в одно целое, причём масса каждой части меньше критической.

1 - электродетонатор; 2 - заряд обычного ВВ; 3 - отражатель нейтронов;

4 - ядерное ВВ; 5 - источник нейтронов; 6 - корпус заряда.

Рисунок 1 – Схема заряда пушечного типа

Соединение частей ЯВВ осуществляется взрывом обычного ВВ

Достоинством схемы пушечного типа является возможность создания малогабаритных зарядов удлинённой формы (для снарядов ствольной артиллерии), простота в эксплуатации и устойчивость к механическим (выстрел, перегрузки) и атмосферным воздействиям.

Основным недостатком заряда данного типа считают малый коэффициент полезного использования ЯВВ.

В сброшенной американцами на Хиросиму атомной бомбе «Малыш» была использована схема заряда пушечного типа.

Заряд «Малыша» содержал 60 кг высокообогащённого урана, имея тротиловый эквивалент до 15 кт и КПИ всего 1,3 %.

В зарядах имплозивного типа перевод системы в надкритическое состояние осуществляется путем увеличения плотности ЯВВ за счёт его сильного (давлением порядка 100-200 тыс. кгс/см2) всестороннего обжатия газообразными продуктами детонации обычного ВВ.

1 - электродетонатор; 2 - заряд обычного ВВ; 3 - отражатель нейтронов;

4 - ядерное ВВ; 5 - источник нейтронов; 6 - корпус заряда.

Рисунок 2 – Схема заряда имплозивного типа

Атомные заряды имплозивного типа более сложны в изготовлении, однако они обеспечивают более эффективное использование ЯВВ.

Критическая масса чистого плутония-239 сферической формы 11 кг (диаметр такой сферы 10 см), урана-235 – 50 кг (диаметр сферы 17 см).

Мощность атомных зарядов сравнительно невелика, для её увеличения используют термоядерное усиление.

Термоядерный заряд (ТЗ) – это заряд, энергия взрыва которого обусловлена реакциями деления и синтеза (слияния). Причем, наиболее существенная часть энергии выделяется в результате реакции синтеза.

Обязательным элементом термоядерного заряда любого типа является атомный инициатор – это атомный заряд (АЗ), энергия взрыва которого используется для инициирования реакции синтеза.

Начавшись, она становится самоподдерживающейся.

1 – ядерный детонатор (заряд «пушечного типа»); 2 – заряд

для реакции синтеза (дейтерий лития); 3 – корпус.

Рисунок 3 – Схема термоядерного заряда

В качестве атомного инициатора может использоваться атомный заряд любого типа из рассмотренных выше.

Термоядерные заряды подразделяются на два вида:

заряды, в которых соотношение энергии между поражающими факторами ядерного взрыва близко к соотношению в атомных зарядах – это обычные ТЗ;

заряды с резким изменением соотношения энергии между поражающими факторами – это специализированные ТЗ.

По конструктивной схеме обычные ТЗ могут быть двух видов:

двухфазные (типа «деление-синтез»);

трёхфазные (типа «деление-синтез-деление»).

Если выполнить корпус ядерного боеприпаса из урана-238 (или природного урана), ядра которого успешно делятся термоядерными нейтронами с энергией 14 МэВ, то появится третья фаза.

Последовательность реакций в этом случае будет такой же, как и в заряде типа «деление-синтез», с добавлением реакции деления.

К специализированным ТЗ относятся:

нейтронный заряд;

«чистый» заряд.

Нейтронный заряд представляет собой разновидность ТЗ мощностью не более 10 кт с повышенным удельным (на единицу мощности взрыва) выходом нейтронов и их жесткий энергетический спектр. Запалом, инициирующим реакцию синтеза, является заряд плутония.

Из-за быстрого поглощения нейтронов атмосферой малоэффективны нейтронные боеприпасы большой мощности. В основном это – боеприпасы малой и сверх малой мощности. Главной их отличительной чертой является повышенный выход проникающей радиации.

В настоящее время значительное внимание уделяется разработке ядерных боеприпасов с так называемым «чистым» зарядом.

Поскольку в «чистых» термоядерных боеприпасах реакция синтеза должна инициироваться источником энергии, альтернативным реакции деления, то узловым моментом их разработки является замена существующего атомного «запала» мощным и компактным «детонатором».

При этом последний должен обладать энергетикой, достаточной для инициирования реакции термоядерного синтеза, а по своим массогабаритным характеристикам «вписываться» в головные части существующих средств доставки.

В настоящее время за рубежом ведутся работы по исследованию возможности инициирования термоядерной реакции без атомного инициатора, например, с помощью оптических квантовых генераторов (лазеров).

При взрыве таких боеприпасов не происходит образования большого количества радиоактивных осколков деления, что не приводит к сильному радиоактивному загрязнению окружающей среды. Это особенно важно при планировании ведения боевых действий своих войск.

Ряд экспертов полагает, что в первую очередь новое термоядерное оружие будет использоваться для оснащения высокоточных управляемых ракет и авиабомб. При этом его мощность можно будет варьировать в пределах от единиц до сотен и более тонн тротилового эквивалента.

Это позволит применять «чистое» термоядерное оружие для избирательного поражения объектов противника, расположенных как на открытой местности (включая мобильные комплексы баллистических ракет), так и для уничтожения целей, находящихся на глубине свыше 300 метров, не опасаясь долговременного радиоактивного загрязнения местности.

По оценкам военных специалистов, в связи с отсутствием радиоактивных осадков сухопутные части смогут действовать на территории, подвергшейся ударам ЯО, уже через 48 часов.

Но, абсолютно «чистую» ядерную бомбу создать нельзя, так как нейтроны, выделяющиеся при любой ядерной реакции, в результате взаимодействия с азотом воздуха создают радиоактивный углерод, а также радиоактивные нуклиды, воздействуя на материалы конструкции боеприпаса, почву и т.д.

Рассмотренные ядерные боеприпасы, конструктивно могут иметь различное исполнение (боевые части ракет или торпед, авиационные и глубинные бомбы, а также артиллерийские снаряды и мины, «фугасы»), однако каждому из них присущи такие общие элементы, как ядерный заряд (ЯЗ), система автоматики и средства доставки их к цели.

Средства доставки и носители

Средствами доставки и носителями ядерного оружия являются баллистические и крылатые ракеты, самолеты-носители, зенитные управляемые ракеты, артиллерия, подводные лодки и надводные корабли, вооруженные ракетами и торпедами с ядерным зарядом.

Применение тех или иных средств доставки или носителей ядерного оружия определяется местом расположения и характером целей, мощностью применяемых боеприпасов.

Баллистические ракеты позволяют наносить удары по объектам, находящимся на удалении от нескольких километром до нескольких тысяч километров.

В зависимости от назначения эти ракеты делятся на стратегические и оперативно-тактические, а по принципу управления ими в полете на – управляемые и неуправляемые.

Крылатые ракеты представляют собой беспилотные реактивные самолеты-снаряды, которые могут запускаться с самолетов, наземных пусковых установок и кораблей.

Они используются для поражения воздушных, наземных и морских целей.

Самолеты-носители ядерного оружия предназначены для поражения различных объектов крылатыми ракетами и авиационными бомбами.

На морских театрах с самолетов-носителей морской авиации могут применяться торпеды и глубинные бомбы.

Самолеты-носители истребительно-бомбардировочной авиации фронта предназначены для нанесения ударов по опорным пунктам противника, а также по местам расположения артиллерии и танков, по его резервам и пунктам управления.

Артиллерия может применяться для поражения войск и боевой техники, разрушения прочных фортификационных разрушений, уничтожения средств массового поражения.

Артиллерийские системы имеют обычно ядерный заряд малого и сверхмалого калибра.

Высокая точность стрельбы артиллерийских снарядов позволяет применять их для уничтожения ядерными боеприпасами малоразмерных целей.

Боевые корабли и подводные лодки, вооруженные ракетами с ядерным зарядом, используются для нанесения ударов по наземным объектам (военно-морским, ракетным и авиационным базам, административным и военно-промышленным центрам, железнодорожным узлам и другим военным и промышленным объектам).

Виды ядерных взрывов

В зависимости от задач применения ядерного оружия и типа поражаемых объектов могут осуществляться взрывы различных видов.

Высотными ЯВ называются взрывы, для которых средой, окружающей зону взрыва является разреженный воздух. Практически к таким взрывам относят взрывы, произведенные на высоте более 10 км. Высотные ЯВ подразделяются на стратосферные (взрывы на высотах от 10 до 80 км – в разреженной атмосфере), они используются для поражения воздушных целей, головных частей баллистических ракет и космические (взрывы на высотах более 80 км - в среде близкой к вакууму), они используются для поражения искусственных спутников Земли и орбитальных станций, головных частей баллистических ракет (в том числе ядерных зарядов), а также для создания помех линиям радиосвязи.

Воздушными ЯВ называются взрывы, для которых средой, окружающей зону взрыва, является воздух. Характерным внешним признаком воздушного взрыва является светящаяся область, которая не касается земли. Воздушные взрывы подразделяются на низкие и высокие. Низкие воздушные взрывы используется главным образом для поражения объектов средней прочности (танки, фортификационные сооружения) если нежелательно сильное РЗМ. Высокий воздушный взрыв применяется тогда, когда по условиям обстановки недопустимо радиоактивное заражение местности. Воздушные взрывы используется главным образом для поражения малопрочных объектов: самолетов и вертолетов на земле и в воздухе; людей, расположенных вне укрытий или в открытых фортификационных сооружениях; зданий и сооружений.

К наземным ЯВ относят взрывы на поверхности земли. Характерным внешним признаком картины наземного взрыва является касание светящейся областью поверхности земли. Он используется для поражения прочных наземных и подземных объектов (командные пункты, пункты управления, хранилища ЯБП, бетонные взлетно-посадочные полосы и другие), а также для поражения войск, находящихся на открытой местности или в прочных укрытиях. Наземный взрыв может применяться только в том случае, если по условиям обстановки допустимо или желательно сильное РЗМ.

К надводным ядерным взрывам относят контактные взрывы и взрывы, при которых светящаяся область касается поверхности воды. Они используются для поражения надводных кораблей и гидротехнических и береговых сооружений.

К подземным ЯВ относят взрывы ниже поверхности земли. Подземные ЯВ, в зависимости от глубины заложения заряда в грунт, подразделяются на камуфлетные и с выбросом грунта. При камуфлетном взрыве не происходит раскрытия купола грунта и отсутствует прямой выход продуктов взрыва из его полости в атмосферу. Отличительной чертой взрыва с выбросом грунта является образование воронки выброса. Подземный ЯВ может быть применен для разрушения прочных подземных сооружений, плотин, ВПП, а также для создания зон заграждений, затоплений и радиоактивного загрязнения.

Подводными ЯВ называются взрывы ниже поверхности воды, то есть взрывы, для которых средой, окружающей зону реакции, является вода. Они используются для поражения подводных лодок в подводном положении, кораблей, разрушения минных и противолодочных заграждений, гидротехнических и береговых сооружений.

3 Поражающие факторы ядерных взрывов

Поражающие факторы ядерного взрыва и их воздействие на личный состав, вооружение, военную и специальную технику, способы защиты от них, меры первой помощи

Основными поражающими факторами ядерного взрыва являются:

воздушная ударная волна (ВУВ);

световое излучение ядерного взрыва (СИЯВ);

проникающая радиация (ПР);

радиоактивное заражение местности (РЗМ);

электромагнитный импульс (ЭМИ).

К специфическим поражающим факторам относят пылевые образования, а также образование воронки и сейсмовзрывных волн в грунте.

Поражающие факторы ядерного взрыва отличаются не только характером своего воздействия, но и тем, что действие их на объект начинается в разное время и по продолжительности не одинаково.

Рассмотрим воздействие поражающих факторов на личный состав, вооружение, военную технику и другие объекты, а также способы защиты от поражающих факторов.

Воздушной ударной волной (ВУВ) называется резкое сжатие воздуха, распространяющееся во все стороны со сверхзвуковой скоростью. Передняя граница области сжатого воздуха называется фронтом ударной волны.

Под воздействием ВУВ происходит: поражение людей, повреждение авиационной и другой техники, средств технического обслуживания и материальных средств, разрушение зданий, взлетно-посадочных полос, дорог и т.д.

Поражающее действие ударной волны на объекты проявляется через динамические нагрузки, создаваемые избыточным давлением и скоростным напором.

Например, при воздушном взрыве ядерного боеприпаса с тротиловым эквивалентом 100 кт ударная волна приводит к гибели людей, находящихся вне укрытий, на удалении до 1,6 км от эпицентра взрыва, и полностью разрушает многоэтажные каменные здания в радиусе до 4,5 км.

Облако взрыва, пылевые образования (пылевые облако и столб) могут оказывать определённое поражающее действие на объекты. Так воздушные суда могут подвергаться аэродинамическому, тепловому и абразивному воздействию, возможен выход из строя фильтровентиляционных установок различного назначения и двигателей, кроме того, запылённая область уменьшает видимость предметов и усложняет визуальное ориентирование, затрудняет работу радиолокационных станций.

Поражающее воздействие на людей ВУВ может быть непосредственным (механические повреждения органов и частей тела человека) и косвенным.

Непосредственное воздействие ВУВ характерно для открыто расположенного личного состава и подразделяется на:

первичное поражение – за счет всестороннего сжатия человека избыточным давлением воздуха (контузии, разрывы лёгких, желудка);

вторичное поражение – за счёт отбрасывания человека скоростным напором (переломы костей конечностей, позвоночника и черепа).

Косвенное поражение ВУВ характерно для людей, находящихся в технике, зданиях, укрытиях и проявляется в виде травм, наносимых обломками разрушающихся сооружений и предметами, которые перемещаются скоростным напором.

Кроме того, могут быть травмы органов слуха, вызываемые акустическими волнами в отсеках боевой техники, а также раздражение дыхательных путей и даже удушье поднятой пылью.

Основной способ защиты личного состава, вооружения и военной техники от поражения ударной волной – изоляция их от воздействия повышенного давления и скоростного напора.

Для этого необходимо:

использовать простейшие укрытия (щели, траншеи, окопы, канавы, овраги, глубокие лощины) при условии, что они расположены перпендикулярно направлению на взрыв и их глубина превышает высоту укрываемого объекта;

использовать полностью закрытые сооружения (типа убежище или блиндаж);

использование для защиты, от прямого удара воздушной волны какой-либо преграды (холма, высокой насыпи, полотна железной или шоссейной дороги), что уменьшает значение избыточного давления, действующего на объект;

поражающее действие на людей, находящихся на открытой местности, значительно снижается, если к моменту прихода волны они успеют лечь на землю.

Если же ничего поблизости не оказалось в момент взрыва, то военнослужащий должен лечь на землю ногами в сторону взрыва и в таком положении ожидать прохода ударной волны.

Лучше ложиться по направлению движения волны, так как при таком положении площадь поверхности тела, испытывающая прямой удар волны, уменьшается в несколько раз и за счет этого снижается метательное действие скоростного напора.

Повреждения вооружения и военной техники, вызванные ударной волной, классифицируются по степени тяжести в соответствии с требуемыми для восстановления видами ремонта:

полное разрушение – объект восстановлению не подлежит (восстановление невозможно или нецелесообразно);

сильные повреждения – объекту требуется капитальный ремонт;

средние повреждения – объекту требуется средний ремонт;

слабые повреждения – объекту требуется текущий ремонт.

Световое излучение ядерного взрыва (СИЯВ) представляет собой электромагнитное излучение оптического диапазона в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра.

Источником является светящаяся область взрыва, время воздействия зависит от мощности.

Например, 50-мегатонная бомба на Новой Земле «светилась» 70 с, а вспышка нейтронного боеприпаса длится 0,1 с.

От воздействия светового излучения поверхность объектов обугливается, оплавляется или воспламеняется. Оно вызывает ожоги открытых участков тела человека и временное или полное ослепление.

Во время атомных бомбардировок США японских городов Хиросима и Нагасаки примерно 50% всех смертельных случаев было вызвано различного рода ожогами, причем из этого числа 20-30% смертельных случаев было вызвано ожогами непосредственно от светового излучения, а остальные – ожогами пламенем от возникших пожаров.

Для ВКС.В результате применения ядерного оружия в условиях аэродрома под действием светового излучения может произойти обгорание лакокрасочных покрытий и резиновых катков у воздушных судов и автомашин, а также воспламенение чехлов, шторок в кабинах воздушных судов, парашютных сумок, ветоши и т.д. Возможны воспламенения и взрывы на складах горюче-смазочных материалов и боеприпасов. Личный состав может получить термические поражения различной степени тяжести.

Дождь, снег, туман и дым снижают поражающие действие светового излучения в несколько раз. При распространении ударных волн поток движущегося воздуха может сбить начавшееся возгорание.

Защита от СИЯВ более проста, чем от других поражающих факторов ядерного взрыва, поскольку любая непрозрачная преграда, любой объект, создающие тень, могут служить защитой от СИЯВ.

Фортификационные сооружения с перекрытиями, а также закрытая военная техника полностью защищают личный состав от ожогов СИЯВ.

В качестве дополнительных мер защиты от поражающего действия СИЯВ рекомендуются следующие:

использование защитных свойств местности (канавы, овраги, лощины);

повышение отражательной способности поверхности объекта (побелка

известью, покрытие красками светлых тонов);

повышение стойкости объекта к воздействию СИЯВ (обмазка глиной, обсыпка грунтом, пропитка тканей огнестойкими составами, для самолетов – покрытие радиопрозрачной светозащитной эмалью отдельных участков обшивки, а также обтекателей антенн, выполненных из композиционных материалов;

проведение противопожарных мероприятий (удаление сухой травы, других легковоспламеняющихся материалов, вырубка просек и устройство заградительных полос);

использование средств индивидуальной защиты кожи и глаз;

постановка дымовых завес для поглощения энергии СИЯВ. Для неокрашенных дымов на долю поглощения приходится от 10 до 30% от общей потери световой энергии в силу рассеяния и поглощения, а в черных дымах на долю поглощения приходится до 80%.

Для защиты экипажей ВС в момент применения своего ЯО кабины ВС оборудуются неавтоматическими защитными экранами (шторками).

Проникающая радиация (ПР) представляет собой поток гамма-излучения и нейтронов, излучаемых из зоны ядерного взрыва. Она распространяется от взрыва на расстояние 2–3 км во все стороны в течение первых секунд.

Время действия ПР на наземные объекты в зависимости от мощности взрыва и составляет 10-15 с. Определяется временем подъёма облака взрыва на высоту, при которой гамма-излучение ослабляется слоем воздуха до безопасных значений.

Проникающая радиация вызывает:

радиационные поражения людей (лучевая болезнь различной степени тяжести);

радиационные повреждения радиоэлектронного оборудования (нарушение структуры материала и повышение его электропроводности);

потемнение оптических стекол (уменьшение коэффициента светопропускания);

засвечивание фотоматериалов.

Особенностью радиационного поражения является то, что в момент воздействия радиации человек не испытывает никаких болевых ощущений.

Проходя через биологическую ткань, гамма-кванты и нейтроны ионизируют атомы и молекулы, входящие в состав клеток, что приводит к специфическому заболеванию – лучевой болезни.

В зависимости от величины дозы излучения различают четыре степени тяжести лучевой болезни:

лёгкая (доза 150-250 рад);

средняя (доза 250-400 рад);

тяжёлая (доза 400-700 рад);

крайне тяжёлая (доза более 700 рад).

Безопасные дозы облучения в военное время:

50 рад однократно за 4 суток;

100 рад многократно за 1 месяц;

200 рад многократно за 3 месяца;

300 рад многократно за 1 год.

При получении таких доз за указанный период военнослужащий сохраняет боеспособность в указанный период, и явлений лучевой болезни не возникает.

Периодичность облучения обусловливается тем, что человеческий организм в течение 4 суток выводит радионуклиды из организма, в определенных пределах конечно.

Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющие гамма-излучение и нейтроны.

Причем, гамма-кванты эффективно ослабляются тяжелыми материалами (броня, свинец, железобетон), а нейтроны проходят сквозь них легко, для ослабления нейтронного потока лучше всего подходят легкие материалы, содержащие ядра атомов водорода (вода, полиэтилен).

Для ослабления всех компонентов ПР хороший эффект дает многослойная преграда, в которой чередуются защитные материалы.

Любые материалы, в том числе грунт, дерево, бетон, которые применяются при возведении фортификационных сооружений, обеспечивают ослабление γ-излучения и нейтронов, то есть защиту от проникающей радиации, для этого требуется лишь, чтобы на пути распространения ПР был слой из этих материалов достаточной толщины, обеспечивающий необходимую кратность ослабления.

Наиболее эффективной защитной преградой является такая, которая защищает объект со всех сторон от прямого и рассеянного излучения. Этому требованию отвечают сооружения закрытого типа (убежища, блиндажи, перекрытые щели). Обычно сооружения, которые не разрушаются от воздействия ударной волны, практически защищают находящийся в них личный состав и от поражения ПР.

Радиоактивное загрязнение местности (РЗМ), приземного слоя атмосферы, воздушного пространства, воды и других объектов возникает в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва, эти вещества являются источниками альфа-, бета- и гамма-излучений.

Радиоактивные вещества, оседая из облака и пылевого столба в виде радиоактивной пыли (РП), загрязняют воздушное пространство, приземный слой атмосферы, поверхность земли и находящиеся на ней объекты.

В процессе развития облака взрыва и его перемещения под действием ветра происходит радиоактивное загрязнение местности на многие десятки и сотни километров, представляющее опасность для личного состава в течение длительного времени.

Особенностями радиоактивного загрязнения являются:

большая площадь РЗ (до нескольких тысяч км2);

длительность сохранения поражающего воздействия (от нескольких часов до нескольких недель в зависимости от степени радиоактивного загрязнения);

трудность обнаружения РЗ по внешним признакам (РВ не имеют ни запаха, ни цвета – могут быть обнаружены лишь при помощи дозиметрических приборов).

Защитой служит обход зон заражения, снижение времени пребывания в зонах радиоактивного заражения, своевременная дезактивация зараженных поверхностей, принятие радиозащитных медикаментов, применение защитной одежды, противогазов и респираторов, применение системы противоатомной защиты бронетанковой техники. Использование различных материалов.

Электромагнитный импульс (ЭМИ). При ядерных взрывах в атмосфере и в более высоких слоях появляются мощные электромагнитные поля. Ввиду кратковременности их принято называть электромагнитным импульсом.

Электромагнитный импульс способен вызвать мощные импульсы токов и напряжений в проводах и кабелях воздушных и подземных линий связи, управления, электропередачи, в антеннах радиостанций и др. объектах.

Эти напряжения могут вызвать пробой изоляции проводов и кабелей относительно земли, а также пробой изоляции элементов аппаратуры и устройств, подключенных к воздушным и подземным линиям.

Воздействие ЭМИ может вывести из строя всю электротехнику (сгорание), подключенную к большим антеннам или открытым проводам, а также к нарушению в работе цифровых машин (искажение информации в оперативном запоминающем устройстве и искажение или стирание записи в магнитной памяти систем управления).

Особенностью ЭМИ как поражающего фактора является его способность распространяться на десятки и сотни километров в окружающей среде и по различным коммуникациям (проводной связи, сетям электро- и водоснабжения и т.п.). Поэтому ЭМИ может оказать поражение на расстояниях, где ударная волна, световое излучение и проникающая радиация не оказывают никакого воздействия.

Принципы защиты ЭМИ.

Принципы защиты аппаратуры, связанной с проводными линиями:

экранирование кабеля;

постановка во входных цепях разрядников и предохранителей, автоматически восстанавливающих работоспособность после перенапряжения;

применение двухпроводных симметричных линий.

Принципы защиты автономной аппаратуры:

экранирование;

применение малочувствительных элементов;

введение ограничителей амплитуды ЭМИ (разрядников, фильтров).

Принципы защиты людей:

проведение мероприятий по обеспечению электробезопасности;

покрытие полов рабочих помещений изоляционным материалом;

применение рационального заземления, обеспечивающего выравнивание потенциалов между частями электроустановок, стоек с аппаратурой, которых одновременно могут касаться люди;

соблюдение мер безопасности по эксплуатации импульсных электрозарядных установок.

Таким образом, распределение энергии между поражающими факторами ядерного взрыва осуществляется:

воздушная ударная волна – 50%;

световое излучение ядерного взрыва – 35%;

проникающая радиация – 4%;

радиоактивное заражение местности – 10%;

электромагнитный импульс -1%.

Особенности поражающего действия нейтронных боеприпасов.

Предназначение ядерного заряда нейтронного типа заключается в том, чтобы перераспределить соотношение энергии поражающих факторов в пользу проникающей радиации, а точнее, потока нейтронов.

Распределение энергии взрыва нейтронного боеприпаса между поражающими факторами осуществляется:

воздушная ударная волна – 40%;

световое излучение ядерного взрыва – 30%;

проникающая радиация – 25%;

радиоактивное заражение местности – 5%.

Нейтронное оружие – разновидность ядерного оружия, у которой искусственно увеличена доля энергии взрыва, выделяющаяся в виде нейтронного излучения для поражения живой силы и вооружения при ограничении поражающего воздействия ударной волны и светового излучения.

При взрыве нейтронных боеприпасов основным поражающим фактором, определяющим выход из строя личного состава, расположенного вне укрытий, в танках, БМП, открытых и закрытых фортификационных сооружениях, является проникающая радиация.

Для нейтронного боеприпаса на одинаковом расстоянии от эпицентра взрыва доза проникающей радиации примерно в 5-10 раз больше, чем для ядерного заряда той же мощностью.

Мощный поток нейтронов не задерживается обычной стальной броней и намного сильнее проникает сквозь преграды, чем рентгеновские или гамма-излучение, не говоря уже об альфа- и бета- частицах. Благодаря этому нейтронное оружие способно поражать живую силу на значительном расстоянии от эпицентра взрыва и в укрытиях, даже там, где обеспечивается надёжная защита от обычного ядерного взрыва.

В биологических объектах под действием излучения происходит ионизация живой ткани, приводящая к нарушению жизнедеятельности отдельных систем и организма в целом, развитию лучевой болезни. На людей действует как само нейтронное излучение, так и наведенная радиация.

Радиус поражения у нейтронного заряда в полтора раза меньше, чем у классического атомного, зато, по мнению военных специалистов, нейтронное облучение надежно выводит из строя живую силу противника, оставляя в целости и сохранности боевую технику и прочие объекты, которые превращаются в трофеи.

Заключение

На данной лекции мы рассмотрели основное содержание дисциплины, ее построение и отчетность.

Рассмотрев остальные вопросы данной лекции, можно сделать вывод, что наиболее мощным по поражающему действию из всех видов оружия является ядерное оружие.

Основными путями выделения энергии из ядер атомов являются: расщепление (деление) тяжелых ядер или синтез (слияние) легких. В обоих случаях получаются новые ядра с большей удельной энергией связи, чем исходные ядра. В результате взрывного характера протекания этих реакций, образуются поражающие факторы.

Основными поражающими факторами при ядерных взрывах будут: воздушная ударная волна, световое излучение ядерного взрыва, проникающая радиация, радиоактивное загрязнение местности, электромагнитный импульс. Кроме основных формируются и второстепенные поражающие факторы, зависящие от вида ядерных взрывов и их мощности.

Рассмотрели особенности поражающего действия нейтронных боеприпасов.

Средствами доставки и носителями ядерного оружия являются баллистические и крылатые ракеты, самолеты-носители, зенитные управляемые ракеты, артиллерия, подводные лодки и надводные корабли, вооруженные ракетами и торпедами с ядерным зарядом.

Применение тех или иных средств доставки или носителей ядерного оружия определяется местом расположения и характером целей, мощностью применяемых боеприпасов.

Основные виды ядерных взрывов: наземный, подземный, надводный, подводный, воздушный и высотный. Данная классификация необходима для поражения различных объектов.

Каждый военнослужащий должен ясно представлять полную картину опасности, которая его ожидает при применении противником ядерного оружия. И не только представлять, а готовить себя к действию в этих сложных условиях, возникающих в результате ядерного удара.

Таким образом, вы получили необходимый объем знаний в области ядерного оружия, цели занятия считаю достигнутыми.

На самостоятельной работе, для закрепления материала, по указанной литературе доработать конспект лекции. Быть готовым к устному опросу по материалу сегодняшней лекции.